По итогам реализации проекта планируется разработка системы цифровизации подготовки спортсменов с использованием технологий искусственного интеллекта «Путь наверх» («WayUp»), а также пользовательских сервисов, созданных на ее основе.
Назначением системы «Путь наверх» является создание и управление персонализированной траекторией развития юных спортсменов (игроков) командных видов спорта на основе сбора и анализа широкого круга данных о спортивной подготовке с использованием технологий машинного обучения и искусственного интеллекта в целях автоматизации выработки рекомендаций по управлению спортивной подготовкой, ускорения прохождения всех этапов роста (от начальных спортивных навыков новичка, юниора до уровня квалифицированного спортивного мастерства, повышения индивидуальной результативности спортсмена, повышения общей командной результативности).
В основе работы системы «Путь наверх» лежит междисциплинарный подход (информационные технологии в спорте, методики спортивной подготовки, спортивная медицина, спортивная психофизиология), авторские методики мониторинга, анализа и управления подготовкой спортсменов-хоккеистов, в т.ч. спортсменов-паралимпийцев (индивидуальной и групповой активности и результативности, тренировочной нагрузки, травматизма), с их адаптацией в целях автоматизированного анализа данных с использованием высокопроизводительных аналитических инструментов (машинное обучение, искусственные нейронные сети).
Научный задел проекта формируют разработанные командой проекта методики спортивной подготовки и опыт создания наборов деперсонализированных данных, накопленных в рамках научно-практических работ, в том числе:
1) при осуществлении научно-методического обеспечения спортивных команд специалистами Санкт-Петербургского научно-исследовательского института физической культуры, при психологической работе с олимпийской и паралимпийской спортивными сборными командами России);
2) тренерской работы в молодежных хоккейных командах (обычных и паралимпийских). Научный задел отражен в более чем 50 публикациях участников команды проекта.
В состав команды проекта входит кандидат физико-математических наук, кандидат технических наук и кандидат психологических наук (со специализацией в сфере спорта), мастер спорта и сертифицированный тренер (практикующий).
Команда проекта имеет релевантный опыт в сфере научно-практических работ при осуществлении научно-методического обеспечения спортивных сборных команд, спортивной подготовки, спортивной психофизиологии, в сфере информационных технологий, включая опыт разработки сложных ИТ-решений (в т.ч. портал медицинского тренингового центра, образовательный портал ВУЗа, нишевая социальная сеть), опыт разработки архитектур и программирования нейронных сетей для решения предметных задач для обработки регрессионных задач (в т.ч. в медицине), опыт управления разработчиками программного обеспечения, а также вывода на рынок и коммерциализации программных продуктов для бизнеса и массового сегмента.
Накопленные данные и методики подготовки спортсменов формируют основу разрабатываемых алгоритмов и моделей типологизации, классификации и кластеризации индивидуальных спортивных результатов, физических, психологических, психофизиологических, психоэмоциональных состояний спортсменов (используются в качестве обучающих наборов искусственных нейронных сетей), на базе которых строятся адаптивные рекомендательные сервисы персонализированных траекторий развития спортивных навыков в хоккее, а также предиктивных моделей развития индивидуального спортивного мастерства и эффективности командной игры.
Система «Путь наверх» предполагает создание, функционирование на ее основе и коммерциализацию пользовательских цифровых рекомендательных сервисов (ИИ-ассистентов): для мониторинга и повышения результативности тренировочного и внетренировочного процесса подготовки (обучения) спортсмена для эффективной передачи ключевых знаний и опыта в «безбарьерной» онлайн-среде и повышения скорости усвоения информации без потери качества усвоения информации, а также управления командами (ассистент «Тим-Эдвайзер» для тренеров, ассистент «ИИ-тренер» для юных спортсменов и любителей спорта на базе видеоуроков и видеоаналитики); для проактивного выявления талантов на основе анализа персональных траекторий тренировочного и внетренировочного процесса игроков (ассистент «S-Скаут» для спортивных скаутов и рекрутеров).
В первый год реализации проекта планируется создание пилотной версии системы и пользовательского сервиса (ассистент «Тим-Эдвайзер») для автоматизации, оптимизации и повышения эффективности процесса обучения (подготовки) спортсменов-хоккеистов (в т.ч. паралимпийцев) с целью повышения их индивидуальной спортивной результативности, а также общей результативности хоккейных команд (звеньев).
На уровне базовой архитектуры методологии сбора и анализа данных, разработки алгоритмов, создаваемая система будет отличаться универсальностью применения и в перспективе может быть тиражирована на другие популярные виды командного спорта (футбол, баскетбол, волейбол) с необходимой кастомизацией на уровне частных методик (включая переобучение моделей), не затрагивающей при этом основы функционирования системы.
Научная новизна настоящего проекта заключается в использовании технологий искусственного интеллекта (машинное обучение, искусственные нейронные сети и др.) для повышения эффективности подготовки спортсменов на основе управления персонализированными траекториями развития спортивных навыков и мастерства.
Искусственные нейронные сети и методы машинного обучения (многослойный персептрон, машина опорных векторов, метод долгой-краткосрочной памяти и др.) применяются для создания персонализированных планов тренировок спортсменов командных видов спорта (спортсменов-хоккеистов) для получения ожидаемой тренировочной и игровой результативности (параметры тренировочных нагрузок генерируются автоматически на основе ретроспективных и текущих показателей спортсмена), а также для прогнозирования игровой результативности спортсменов и команд в зависимости от текущих состояний готовности.
Особенностью предлагаемого решения является использование не только данных игрового и тренировочного процесса (нагрузки, результаты и др.), но также данных внетренировочной активности (отдых, питание, дополнительные нагрузки, показатели восстановления после травм и т.д.), а также данных мониторинга психофизиологического и психоэмоционального состояния (для учета влияния и контроля эмоционального выгорания и других факторов, непосредственно влияющих на обучение и спортивный результат).
Обучающие модели строятся с учетом авторских методик мониторинга, анализа и управления подготовкой спортсменов, разработанных при осуществлении научно-методического обеспечения спортивных команд, а также на основе практического применения методов мониторинга и управления игровой и тренировочной подготовкой спортсменов-хоккеистов в рамках тренерской работы в молодежных хоккейных командах (обычных и паралимпийских).
Еще одним признаком научной новизны проекта, одновременно определяющим его высокую социальную значимость, является практическая реализация накопленного участниками команды проекта опыта создания адаптивных методик подготовки спортсменов-паралимпийцев (в т.ч. юношеских) и развитие безбарьерной среды в спорте высоких достижений.
Система «Путь наверх» («WayUp») может быть охарактеризована в качестве «системы управления спортсменами» («Athlete management system»), основанной на аналитике спортивных и связанных данных, и отнесена к новым типам решений быстро растущего рынка «Новых спортивных технологий» («Sport Tech») и, перспективно, к сегменту «Умные тренировки» зарождающегося рынка SportNet» (в логике Национальной технологической инициативы). Названные рынки и рыночные ниши объединяют технологии построения и управления тренировочным процессом спортивной и двигательной направленности на основе современных платформенных решений, позволяющих автоматизировать, оптимизировать и повысить эффективность и результативность тренировочного процесса, а также процессов передачи знаний и опыта.
Фронтенд системы «Путь наверх» планируется реализовать в составе базового веб-приложения (облачной платформы, созданной на базе портала проекта www.wayup.ru) и мобильных приложений для устройств под управлением операционных систем Android и iOS (доступных через соответствующие магазины приложений), открывающих доступ к пользовательским сервисам по модульному принципу в соответствии с бизнес-моделью «freemium»:
1) бесплатно – к универсальным общедоступным модулям системы, способствующим развитию бесшовной коммуникации всех участников процесса подготовки спортсменов-хоккеистов, развитию спортивных команд (тренеры, скауты, юные спортсмены и их родителей, спортивные организации, спортивные объекты и площадки, поставщики экипировки и оборудования, отраслевые информационные ресурсы и органы власти);
2) платно – к специализированным аналитическим модулям для спортсменов («ИИ-тренер» - модуль, реализующий технологию распознавания образов для анализа видео тренировок с целью формирования персонализированных рекомендаций спортсменам по улучшению спортивных навыков), для спортивных организаций (школ, академий, клубов), тренерских штабов («Тим-Эдвайзер» - модуль для психофизиологического и психоэмоциального профилирования, рейтингования игроков, тимбилдинга), для спортивных скаутов («S-Скаут» - модуль для рейтингования игроков по навыкам, проактивного выявления талантов, скаутинга).
Таким образом, целевой аудиторией проекта являются: тренеры и тренерские штабы спортивных школ, секций, академий, осуществляющих обучение (подготовку) спортсменов (игроков) командных видов спорта, а также спортивные клубы; юные спортсмены (проходящие обучение в спортивных организациях или обучающиеся самостоятельно) и их родители; спортивные скауты.
Проект соответствует сквозной цифровой технологии «Нейротехнологии и Искусственный интеллект» (Субтехнология «Рекомендательные системы и интеллектуальные системы поддержки принятия решений») в спорте и спортивном образовательном процессе, Концепции Дорожной карты «Sport Net» Национальной технологической инициативы, а также Стратегии развития физкультуры и спорта в Российской Федерации до 2030 года в части совершенствования процессов принятия управленческих решений в сфере физической культуры и спорта за счет развития инструментов и технологий сбора, обработки и анализа данных с использованием технологий машинного обучения и искусственного интеллекта; развитие цифровых технологий в образовательных организациях, включая управление образовательным процессом, организацию обучения и повышения квалификации специалистов в сфере физической культуры и спорта в дистанционном онлайн-формате; повышение эффективности ключевых процессов подготовки спортсменов путем внедрения цифровых инструментов и сервисов, обеспечивающих систематизацию и эффективное использование информации о каждом объекте и субъекте сферы физической культуры и спорта.

На страницу проекта